CHƯƠNG VI LỰA CHỌN CC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN docx

GVHD : ThS. Lê Phong Phú
TC ĐCN 08A Bài Tập Lớn CCĐ
CHƯƠNG VI
LỰA CHỌN CC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
A)PHƯƠNG N LỰA CHỌN CC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG MẠNG ĐIỆN XÍ
NGHIỆP :
A.1. Khi niệm:
- Hệ thống điện bao gồm cc thiết bị điện (phần tử) được mắc với nhau theo một
nguyn tắc chặt chẽ tạo nn một cơ cấu đồng bộ v hồn chỉnh. Mỗi thiết bị điện cần
được lựa chọn đng để thực hiện tốt chức năng trong sơ đồ cấp điện v lm cho hệ thống
cung cấp điện vận hnh đảm bảo cc chỉ tiu kỹ thuật, kinh tế v an tồn.
- Lựa chọn cc phần tử trong hệ thống cung cấp điện l lựa chọn cc thiết bị như: khí cụ
điện, sứ cch điện, dy dẫn v cc bộ phận dẫn điện khc.
- Trong điều kiện vận hnh, chng ta cĩ thể lựa chọn theo một trong ba trường hợp sau:
I. Chế độ lm việc lu di.
Cc khí cụ điện, sứ cch điện v cc bộ phận dẫn điện khc sẽ lm việc tin cậy nếu chng
được chọn theo đng điện p v dịng điện định mức.
II. Chế độ quá tải.
Dịng điện qua cc khí cụ điện v cc bộ phận dẫn điện khc lớn hơn so với dịng điện
định mức.
Sự lm việc tin cậy của cc thiết bị dựa trn những quy định về gi trị điện p v dịng
điện v thời gian giới hạn cho php.
Đối với một số thiết bị cĩ thể cho php qu tải đến 140% so với gi trị điện p định
mức v dịng điện định mức.
III. Chế độ ngắn mạch.
Trong trường hợp ngắn mạch, cc khí cụ điện v cc bộ phận dẫn điện khc vẫn đảm
bảo sự lm việc tin cậy nếu trong qu trình lựa chọn chng cĩ cc thơng số theo đng điều
kiện ổn định động v ổn định nhiệt.
Khi xảy ra ngắn mạch, để hạn chế tc hại của nĩ thì cần phải nhanh chĩng cắt bỏ bộ
phận hư hỏng ra khỏi mạng điện.
A.2. Những điều kiện chung để lựa chọn thiết bị:

I. Chọn khí cụ điện v cc bộ phận dẫn điện theo điều kiện lm việc lu di.
1. Chọn theo điện p định mức.
- Điện áp của khí cụ điện được ghi trên nhn my ph hợp với độ cách điện của nó.
- Mặt khác, các khí cụ điện được thiết kế, chế tạo có dự trữ độ bền về điện nên
cho phép chúng ta làm việc lâu dài không hạn chế với điện áp cao hơn điện áp định
mức của khí cụ điện từ 10% đến 15% gọi là điện áp cực đại,
- Điều kiện lựa chọn khí cụ điện:
Nhóm Thực Hiện:
Nhất Nguyên- Đình Nghị
- 1 -
GVHD : ThS. Lê Phong Phú
TC ĐCN 08A Bài Tập Lớn CCĐ
Uđm KCĐ ≥ Uđm M
Trong đó:
Uđm KCĐ: điện áp định mức của khí cụ điện.
Uđm M: điện p định mức của mạng điện.
2. Chọn theo dịng định mức.
- Dịng định mức của khí cụ điện l dịng điện đi qua khí cụ điện trong thời gian khơng
hạn chế với nhiệt độ mơi trường xung quanh l định mức.
- Khi đĩ, nhiệt độ đốt nĩng cc bộ phận của khí cụ điện khơng vượt qu trị số cho php lu
di.
- Chọn khí cụ điện theo điều kiện dịng điện dịng điện định mức sẽ bảo đảm cho cc bộ
phận của khí cụ điện khơng bị đốt nĩng gy nguy hiểm trong tình trạng lm việc lu di
định mức.
Điều kiện:
I lv max ≤ Iđm KCĐ
- Dịng điện lm việc cực đại của cc mạch được tính như sau:
+ Đường dy lm việc song song: tính khi cắt bớt một dy.
+ Mạch my biến p: tính khả năng qu tải của nĩ (140%).
+ Đường dy cp khơng cĩ dự trữ: tính khả năng qu tải của nĩ.

+ Thanh gĩp nh my điện , trạm biến p, cc thanh dẫn phn đoạn v mạch nối khí cụ điện:
tính trong điều kiện vận hnh l xấu nhất.
+ My pht điện: tính bằng 105% dịng điện định mức.
Cc khí cụ điện được chế tạo với nhiệt độ định mức của mơi trường l 35 độ C. Nếu
nhiệt độ mơi trường xung quanh l  xq thì phải hiệu chỉnh dịng điện cho php.
Icp = Iđm kcđ *√өcp - өxq /өcp + өxq
A.3 Những phương php tính tốn lựa chọn:
I .Lựa chọn dây dẫn cáp cho hệ thống
1 .Giới Thiệu Các Phương Pháp Chọn Dây Dẫn
a. Chọn tiết diện theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt
Jkt (A/mm
2
)là số ampe lớn nhất trên 1mm
2
tiết diện kinh tế ,tiết diện
dây chọn theo phương pháp này sẽ cólợi về kinh tế .
Phương pháp chọn dây dân theo Jkt áp dụng lưới đện có điện áp U
≥
110Kv
bởi vì trên lưới này không có thiết bị sử dụng điện trực tiếp đầu vào ,vấn đề
điện áp không cấp bách ,yêu cầu không chặt chẽ
Lưới điện trung áp đô thị và xí nghiệp nói chung khỏang cách tải điện ngắn
thời gian sử dụng công suất lớn cũng được chọn theo Jkt
b.Chọn tiết diện theo điện áp
∆
Ucp
Nhóm Thực Hiện:
Nhất Nguyên- Đình Nghị
- 2 -
GVHD : ThS. Lê Phong Phú

TC ĐCN 08A Bài Tập Lớn CCĐ
Phương pháp lựa chọn này lấy chỉ tiêu chất lượng điện làm điều kiện
tiên quyết chính vì thế nó được áp dụng để lựa chọn tiết diện dây cho lưới
điện nông thôn ,thường đường dây tải điện khá dài ,chỉ tiêu điện áp rất dễ bị
vi phạm
c. Chọn dây dẫn theo dòng phát nóng lâu dài cho phép
Phương pháp này tận dụng hết khả năng tải của dây dẫn ,thường áp
dụng co lưới điện hạ áp đô thị ,xí nghiệp và sinh hoạt .
 Điều kiện xác định tiết diện Icp:
Uđmdd
≥
Uđmmạng
Itt
≤
K1.K2.Icp
 Trong đó: K1 hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến sự chênh lệch nhiệt độ
môi trường chế tạo và môi trường đặt dây
K2 hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến số lượng cáp đặt chung 1
rảnh
Icp dòng phát nóng cho phép nhà chế tạo ứng với từng loại
dây từng tiết diện dây
Dòng điện cung cấp riên rẻ từng thiết bị : Itt=Iđm
Dòng điện cung cấp cho từng nhóm thiết bị : Itt= Ittnhóm
Tiết diện dây sau khi đã chọn phải thử lại điều kiện kỹ thuật và kiểm tra kết
hợp các thiết bị bảo vệ
Nếu bảo vệ bằng cầu chì : K1.K2.Icp
≥
Iđc/
α
α

=3 ứng với mạch đông lực
α
=0,8 ứng với mạch sinh hoạt
Nếu bảo vệ bằng aptomat : K1.K2.Icp
≥
5,1
.25,1 Idm

II. Lựa Chọn Aptomat-Cầu Dao,Cầu Chì,CB,cơng tắc tơ
1. Lựa chọn aptomat.
Aptomat là thiết bị đóng cắt hạ áp có chức năng bảo vệ quá tải và
ngắn mạch .
Dự định chọn aptomat vì áptomat có những ưu điểm :
 Khả năng làm việc chắc chắn độ tin cậy an tòan cao
 Đóng cắt đồng thời 3 pha và có khả năng tự động hóa cao .
 Chọn aptomat thỏa các điệu kiện sau :
 Aptomat được chọn theo điều kiện :
Nhóm Thực Hiện:
Nhất Nguyên- Đình Nghị
- 3 -
GVHD : ThS. Lê Phong Phú
TC ĐCN 08A Bài Tập Lớn CCĐ
 UđmA
≥
Uđmmạng
 IđmA
≥
Iđm
 Icđm
≥

I
N
2. Lựa chọn cầu dao- cầu chì:
Cầu dao hạ áp thông thường có 2 loại:
 cầu dao làm nhiệm vụ cách ly ,đóng cắt không tải hoặc dòng nhỏ
 Cầu dao phụ tải làm nhiệm vụ cách ly và đóng cắt dòng phụ tải
 Lựa chọn cầu dao hạ áp theo 2 điều kiện:
UđmCD
≥
Uđmmạng
IđmCD
≥
Itt
Cầu chì hạ áp thông thườnng có3 loại:
o Cầu chì thông thường
o Cầu chì cách ly có 1 đầu cố định ,1 đầu mở ra được như dao cách ly ,
làm nhiệm vụ cách ly như cầu dao.
o Cầu chì cắt tải là cầu chì cách ly có thể đóng cắt dòng phụ tải như cầu
dao phụ tải
Lựa chọn cầu dao trong lưới điện công nghiệp:
Cầu chì chỉ làm nhiệm vụ bảo vệ ngắn mạch cho động cơ và dây dẫn
Cầu chì bảo vệ 1 động cơ chọn theo điều kiện:
Idc
≥
Itt=Kt.IđmĐ
Idc
≥
αα
IdmKmmm .Im
=

Kt hệ số tải của động cơ
α
hệ số: _nếu động cơ mở máy nhẹ
α
=2,5
_nếu động cơ mở máy nặng
α
=1,6
Cầu chì bảo vệ 2,3 động cơ được chọn theo điều kiện sau:
Idc
≥
∑
n
i
IdmiKti.
Idc
≥
α
max.
1
1
IdmKkdIdmi
n
i
+
∑
−
=
Nhóm Thực Hiện:

Nhất Nguyên- Đình Nghị
- 4 -
GVHD : ThS. Lê Phong Phú
TC ĐCN 08A Bài Tập Lớn CCĐ
Trong đó
∑
−
=
1
1
n
i
Idmi
tổng dòng điện định mức của các máy trừ máy có dòng điện
định mức lớn nhất.
Iđmmax dòng điện dịnh mức của máy có công suất lớn nhất
Kkđ hệ số khởi động của động cơ
Cầu chì bảo vệ 1 nhóm thiết bị ngoài điều kiện chọn như trên cần kiểm tra
thêm đk : Iđmdc
≥
Ittnh.
3. Lựa chọn CB
CB l khí cụ điện dng để tự động ngắt mạch để bảo vệ ngắn mạch, qu tải, sụt p.
CB phải thỏa mn những yu cầu sau:
Chế độ lm việc định mức l chế độ lm việc lu di.
CB ngắt được trị số dịng điện ngắn mạch lớn.
Thời gian ngắt b
Chọn CB theo cc điều kiện sau:
Điều kiện điện p Uđm cb ≥ U đm M
Điều kiện dịng điện I đm cb ≥ I cb

Khả năng cắt của CB ixk cb ≥ ixk
Trong đĩ : ixk = kxk * IN
Kxk = 1.3
IN = 400 / √3* √r²∑ + x²∑
4. Lựa chọn cơng tắc tơ :
Cơng tắc tơ l khí cụ điện đĩng ngắt cc phụ tải cĩ cơng suất lớn, cĩ khả dập hồ
quang.
Điều kiện lựa chọn cơng tắc tơ:
Điều kiện điện p Uđm CTT ≥ Ulm việc
Điều kiện dịng điện Iđm CTT ≥ Ilm việc
III. Lựa chọn my cắt điện điện p cao hơn 1000V.
- My cắt l một thiết bị đĩng cắt dịng điện phụ tải v cắt dịng điện ngắn mạch.
- Điều kiện:
Điện p định mức: UđmMC ≥ Uđm
Dịng điện định mức: IđmMC ≥ ICB
Dịng cắt điện định mức: Iđmcắt ≥ IN
Cơng suất cắt định mức: Sđmcắt ≥ SN
Dịng điện ngắn mạch xung kích Iđm ≥ Ixk
Nhóm Thực Hiện:
Nhất Nguyên- Đình Nghị
- 5 -
GVHD : ThS. Lê Phong Phú
TC ĐCN 08A Bài Tập Lớn CCĐ
B) AP DỤNG TÍNH TOAN LỰA CHON CC PHẦN TỬ :
1)Chọn aptomat tổng :
Idm=S
dm
/
3
U

dm
=25/
3
.0,38
=37,98 (A)
Điều kiện lựa chọn :
Icp≥Idm / k1.k2=37,98/1x1
=37,98 (A)
Ta chọn aptomat 40 (A) ,3 cực do LG chế tạo cĩ Udm=600(v),loại 50 AF kiểu ABE
53 a.
2)Lựa chọn cp tổng:
Idm=Sdm/٧3Udm
=25/٧3.0,38
=37,98 (A)
Chọn theo điều kiện pht nĩng:
Icp≥ Idm=Sdm/٧3Udm
=25/٧3.0,38
=37,98 (A)
Tra bảng PL.31 (gio trình hướng dẫn đồ n cung cấp điện –NXB H Nội)
Ta chọn cp 4 lỏi cĩ Icp =41(A)
Kí hiệu :4G 2,5 do hng LENS chế tạo cĩ cch điện PVC lỏi 1,8.
Kiểm tra điều kiện kết hợp với aptomat:
Icp.k1.k2≥1,25Idm/1,5=1,25.40/1,5
=33,35 (A)
37,98≥33,35
Vậy thỏa yu cầu kỉ thuật.
3)Chọn CB:
Itt=∑Ptt/(٧3.380.0,38)
=58852/(٧3.380.0,38)
=124,2(A)

Ta chọn CB tổng cĩ Idm=150 (A) do LG sản xuất.
4)Chọn bộ cầu chì :
Ta chọn bộ cầu chì co Idm=125 (A)cĩ Udm = 750 (v),dịng cắt 23(ka), In(10s)=5(ka) khối
lượng 1,8 (kg).
5)Chọn thanh ci :

Nhóm Thực Hiện:
Nhất Nguyên- Đình Nghị
- 6 -
GVHD : ThS. Lê Phong Phú
TC ĐCN 08A Bài Tập Lớn CCĐ
Idm=Sdm/٧3Udm
=25/٧3.0,38
=37,98 (A)
Chọn thanh ci cĩ kích thướt 25x3 (mm^2)cĩ dịng điện phụ tải cho php l 340(A) ,dự định đặt
3 thanh gĩp cch nhau10 (mm^2),mổi thanh đặt trn 2 sứ cch điện cch nhau 70 cm.
Tra bảng PL 30 trang 169 ta lấy k1=0,95,k2=0,95
Vậy k1.k2.Icp≥Icb
=0,95x0,95x340=306(A)
Ta thấy : 306>37,98
Khả năng ổn định động KG/cm^2:
Ơcp≥Ơtt
Ta cĩ:
Rob=(▲Pn.Udm^2/Sdm^2).10^6
=(0,69.0,38^2/25^2)x10^6
=159,4(mΩ)
Xob=(Un.Udm^2/Sdm^2).10^4
=(0,047.0,38^2/25^2)10^4
=0,285(mΩ)
In=Udm/Zb√3

= 380/ √3√9159,4^2+0,285^2)
=1,37(ka)
Ixk=1,8. √2x1,37=3,48(A)
Vậy Ftt=1,76.10^-2l/a.3,48
=1,76x10^-2.70/10
=3,89.10^-6(KG)
Momen uốn tính tốn:
M=Ftt.l/10
=3,89.10^-6x70/10
=2,723.10^-5(KG/CM^2)
Momen chống uốn của thanh đồng 25x 3(mm^2)
W=(2,5X0,38^2)/6
=0,0325(KG/cm^3)
Vậy Ơ =M/W
=2,723.10^-5/0,0375
=7,26.10^-4(KG/cm^2)
M Ơcp của đồng = 1400(KG/cm^2)
Nn thỏa điều kiện Ơcp≥Ơtt
Khả năng ổn định nhiệt ,mm^2
F≥I∞√(Tqd)
Lấy tqd=0,5 (s)
Nhóm Thực Hiện:
Nhất Nguyên- Đình Nghị
- 7 -
GVHD : ThS. Lê Phong Phú
TC ĐCN 08A Bài Tập Lớn CCĐ
Với tqd l thời gian cắt ngắn mạch .
Tiết diện : F=25X39(mm^2)
F≥I∞√(Tqd)
75≥6X1,37X√(5)=5,8

Vậy đ thỏa điều kiện .
Ta chọn thanh ci bằng đồng cĩ kích thướt 25x3(mm^2) đặt 3 thanh nằm ngang cch nhau 11
cm,mổi thanh đặt trn 2 sứ cch điện cch nhau 70cm.
6)Lựa chọn cho tủ chiếu sng v tủ động lực :
a)Tủ chiếu sng:
Idm=3190/( √3.380.0,69)
=7(A)
Chọn aptomat 3 cực cĩ I dm=10(A) ;Udm=600(v) do LG chế tạo loại 50AF kiểu ABE 53a.
Chọn cầu chì co I dm=10(A)
Chọn CB cĩ I dm= 10(A)
b)Tủ động lực :
Idm=Ptt/(√3Udm.cosư)
=11998/(√3.380.0,73)
=24,97 (A)
Chọn aptomat 3 cực Idm=30(A) loại 50AF kiểu ABE53a ,Udm=600(v)
Chọn CB :Idm=32(A).
7)Lựa chọn cho từng phịng:
▲Phịng CT HSSV:
Idm=1052,3/(220.0,7)
=6,83(A)
Chọn aptomat : 3 cực ,Idm=10(A);Udm=600(v)
Chọn cầu chì : Idm = 10(A)
Chọn CB:Idm= 10(A)
Cơng tắc :
Itt=160/(220.0,72)
=1,038(A)
Chọn cơng tắc cĩ Idm = 5(A)
Udm = 220-250(v)
Ta chọn 2cơng tắc điều khiển đn :
Ittổ cắm = 1000/(220.0,75)

=6(A)
Chọn CB cho ổ cắm : I dm= 10 (A)
Cơng tắc điều khiển quạt:
Itt = 150/(220.0,65)
=1,04(A)
Ta chọn 3 cơng tắc 5(A) điều khiển 2 quạt giĩ v 1 quạt thơng giĩ .
Cơng tắc điều khiển my lạnh:
Nhóm Thực Hiện:
Nhất Nguyên- Đình Nghị
- 8 -
GVHD : ThS. Lê Phong Phú
TC ĐCN 08A Bài Tập Lớn CCĐ
Itt=250/(220.0,8)
=1,4(A)
Chọn cơng tắc 5(A)
Ta sử dụng 5 phích cắm cĩ Idm=10(A) U dm=250(v),s=2,5 (mm^2).
Vì cc phịng cịn lại cĩ chức năng gần giống nhau v số thiết bị sử dung điện cũng như nhau
nn ta tính tốn tương tự.Ta được bảng thống k cc thiết bị điện như sau:
Tn phịng CT CT HSSV PK TCHC QTDS GV Y TẾ
TN T.BỊ SL Idm Udm SL Idm Udm SL Idm Udm SL Idm Udm SL Idm Udm SL Idm
Aptomat 1 10 220 1 5 220 1 5 220 1 5 220 1 5 220 1 5
Cầu chì 1 10 220 1 5 220 1 5 220 1 5 220 1 5 220 1 5
Cb tổng 1 10 220 1 6 220 1 6 220 1 6 220 1 6 220 1 6
Cơngtắc 6 5 220 4 5 220 4 5 220 6 5 220 6 5 220 5 5
Cb 1 10 220 1 10 220 1 10 220 1 10 220 1 10 220 1 10
Phíchcắm 5 10 220 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 10 250 0 0
ổcắmd.p 1 10 220 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Phịng wc:
Ta chọn 2 cơng tắc 5(A) để điều khiển cc đn.
Phịng tủ điện :sử dụng 1 cơng tắc đn 5(A)

5 cơng tắc điều khiển đn hnh lang v cầu thang.đặt hộp điều khiển ở cầu thang tri.
Nhóm Thực Hiện:
Nhất Nguyên- Đình Nghị
- 9 -